8)Структура микропроцессора (на примере е97).

Главным блоком компьютера служит 16-разрядный процессор "Е97", способный работать как с двухбайтовыми словами, так и с отдельными байтами. Впервые в рамках учебной модели реализована возможность оперировать с данными разной длины. Познакомившись с тем, как "Е97" обрабатывает разные типы информации, читатель легко сможет в будущем обобщить логику "один байт или много" на случай большей разрядности процессора. В процессоре имеются внутренние регистры памяти, при помощи которых реализован метод косвенной адресации к ОЗУ. Очевидно, что полное 16-разрядное адресное пространство "Е97" позволяет напрямую адресовать до 64 Кбайт памяти; для учебной ЭВМ это более чем достаточно.

Процессор содержит программно доступные регистры: четыре регистра общего назначения (R0-R3), указатель стека (SP — stack pointer); служебные регистры: счетчик адреса команд (PC — programm counter), регистр состояния процессора (PS); и программно недоступные (внутренние), которые процессор использует в своих целях: регистр команд (РК), регистры операндов (Рг1, Рг2) и сумматор (См).

Счетчик адреса команд PC при работе программы всегда указывает на адрес очередной команды, выполняя которую, автоматически изменяется согласно основному алгоритму работы процессора. Регистры общего назначения можно рассматривать как внутреннюю память процессора. Они используются для промежуточного сохранения данных и адресов данных.

Указатель стека SP чаще всего используется при организации подпрограмм.

Регистр словосостояния (точнее говоря, отдельные его биты) анализируются при организации переходов, прерываний и т.д. Реально мы будем использовать только два бита: Z и N. Значения этих битов при возможных значениях результатов операций указаны ниже в таблице.

Результат	Значение бита Z	Результат	Значение бита N
Нулевой (=0)	1	Отрицательный (<0)	1
Ненулевой (≠ 0)	0	Неотрицательный (>= 0)	0

При работе программы в регистр команд считывается очередная команда для дешифрования и дальнейшего выполнения; в регистры операндов считываются согласно выполняемой команде операнды из регистров общего назначения или из оперативной памяти; в сумматоре выполняется действие, и сохраняется его результат до тех пор, пока не будет выполнено следующее действие. Последние четыре регистра доступны лишь для наблюдения, их содержимое программист изменить не может (в отличие от программно доступных).

Минимальной адресуемой ячейкой памяти в микрокомпьютере E97, как и в любой современной персональной ЭВМ, является байт. Номера байтов (адреса) лежат в диапазоне от 0000(16) до FFFF(16). Гораздо чаще приходится работать с машинными словами (в E97 они двухбайтовые — напомним, что это связано с разрядностью процессора). Адрес машинного слова совпадает с номером младшего байта, входящего в слово, поэтому адреса всех машинных слов четные.

Для размещения программы и данных в распоряжении программиста ОЗУ (с адреса 0000 до адреса 00FE включительно). Программа и данные записываются в память E97 (в том числе и в регистры) в шестнадцатеричном коде. При этом целые числа задаются в дополнительном коде.